竹原纤维和竹浆纤维的结构与性能研究.docx

竹原纤维和竹浆纤维的结构与性能研究发布于:2006-7-24点击次数:113摘要：对竹纤维性能进行了测试，通过几种不同方法的分析鉴别，可以很清楚地区分竹原和竹浆纤维，并可纺性。关键词：纤维素纤维：性能：测试：分析：竹原纤维：竹浆纤维竹纤维是以竹子为原料的纤维素纤维，根据选材及加工工艺的不同，可分为竹原纤维和竹浆纤维。竹原纤维是将竹材通过物理机械的方法，或用天然药物浸泡后经整料、制片、浸泡、蒸煮、脱胶、分丝、梳纤、筛选等工艺去除其中的木质素、多戊糖、竹粉和果胶等杂质而制得。竹浆纤维则是用化学的方法制成浆粕后纺丝制得。为了更好地区别竹原纤维和竹浆纤维，我们做了一些试验，以便更好地了解竹纤维的性能。l形态结构特征了解竹纤维的形态结构，不仅有助于辨别纤维，还可由此推断它的可纺性，竹原纤维和竹浆纤维形态结构对比见表1。

该试验用竹原纤维和竹浆纤维长度都为88mm，外观较相似，具有蚕丝般光泽，纤维粗硬，粗略看似苎麻纤维，但比苎麻纤维细，竹原纤维比竹浆纤维略白。制作纤维横截面切片，采用DZ3视频显微镜，放大倍数为750倍。观察到竹原纤维横截面形态为不规则腰圆形，有中腔，表面有很多裂纹；纵向特征有沟槽、横节，结构较粗糙。竹浆纤维横截面为不规则锯齿形，锯齿形表面有向芯层弯曲的趋势；纵向形态平直，表面有沟槽。两种纤维的表面形态结构见图1～4。

2理化性能2．1纤维的强伸性能实验仪器：YG003A型单纤维电子强力仪。实验条件：拉伸速度20rnnl／min，试样夹持长度20mm，纤维根数30，温度20℃，相对湿度65％。竹原纤维和竹浆纤维的机械性能见表2。

由表2可得出如下结论。(1)竹原纤维干湿断裂强度比竹浆纤维高。但竹原纤维经过吸湿后，强力明显下降。在纺纱过程中应当适当控制其含湿量，以保证纺纱过程的顺利进行。(2)在测试单纤维的过程中，发现竹原纤维的强力不匀率偏大，而竹浆纤维强力和伸长比较均匀，原因是竹原纤维明显存在着粗细不匀。(3)纤维断裂伸长的大小与其内部结构如结晶度、取向度、分子间力的大小等密切相关，竹浆纤维的伸长率明显大于竹原纤维。(4)初始模量的大小表示纤维受较小拉伸力时的抵抗变形能力，竹浆纤维的初始模量比竹原纤维高，说明该纤维的刚性较好，其制品比较挺括，而竹原纤维制品则比较柔软。(5)断裂比功的大小说明纤维的韧性，断裂比功大表明纤维的韧性较好，而且耐磨，其制品一般比较坚韧。从表2数据分析，竹浆的韧性优于竹原纤维。2．2耐热性能纤维的热学性能与内部结构密切相关，采用YG252A—l型熔点仪进行耐热性试验，发现竹原纤维和竹浆纤维有区别，竹原纤维在200℃以后颜色开始微黄，300℃变成淡黄色。竹浆纤维在200℃时无变化，到260℃开始微黄，300℃变成了深黄色，有焦味。2．3燃烧性能按照FZ／TO1057．2-1999纺织试验鉴别方法《燃烧法》实验观察，两种纤维燃烧的共同特征为：靠近火焰不熔不缩，接近火焰，迅速燃烧，离开火焰，继续燃烧，气味为烧纸味。不同特征：残留物竹原纤维为少量白灰，灰烬呈黑色，而竹浆纤维为白灰较多，灰烬呈深灰色。2．4溶解性能用75％的硫酸溶液溶解，两者性能几乎相同，基本无法区分。2．5着色反应着色反应试验可将适量的纤维放在碘一碘化钾饱和溶液中进行，冲洗晒干后，竹原纤维呈黑色，而竹浆纤维不染色，两者有明显的区别。在36℃阳光暴晒200h后，竹原纤维呈黑蓝青，竹浆纤维不变色，竹原纤维和竹浆纤维的化学和热学性能对比见表3。

2．6纤维的吸湿性和可纺性竹原纤维和竹浆纤维的吸湿能力大于棉而小于粘胶，这是由于纤维内的空隙比棉多，结构比较疏松，水分子容易进入。经测试，竹原纤维回潮率为13％，竹浆纤维的回潮率为12％，两种纤维的吸湿和放湿速率较快，室内相对湿度高时吸收水分子，干燥时再将水分子释放，可起到调节湿度的作用，因而竹制品具有凉爽感，尤其适合作内衣、运动服、夏季服饰面料等。由于竹原纤维和竹浆纤维具有优良的吸湿和放湿性，使其具有良好的导电性。纺纱时不会积聚静电，因此缠绕机件的现象较少，纺纱加工顺利。与吸湿性差的合成纤维混纺可改善合成纤维的可纺性，有利于成纱。3结语通过对竹原纤维和竹浆纤维的对比认为，竹浆纤维的性能更为优越，表现为强伸度变异系数小，伸长率大，纤维韧性、耐磨性、可纺性较好。但不管是竹浆纤维还是竹原纤维，都具有天然纤维和化学纤维许多的优点，如天然的抗菌性、良好的染色性、柔软的手感、蚕丝般的光泽，具有快速的吸湿和放湿性能，使该类纤维具有广阔的发展空间。